碳素煅燒爐改造可研報(bào)告

1、中國鋁業(yè)河南分公司碳素廠6#煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究工程編號：KY2007.37A中國長城鋁業(yè)公司設(shè)計(jì)院二00七年五月中國鋁業(yè)河南分公司碳素廠6#煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究院 長 戢兆豐主管副院長 顧 敏項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 王玉魯目 錄1. 總論11.1. 項(xiàng)目背景11.2. 項(xiàng)目概況121.3. 問題與建議162. 市場預(yù)測及分析173. 工藝改造方案183.1. 6#煅燒爐現(xiàn)狀183.2. 碳素廠生產(chǎn)工藝流程簡述203.3. 碳素廠物料平衡核算213.4. 6#煅燒爐工藝主要改造內(nèi)容243.5. 6#煅燒爐改造方案244.總圖運(yùn)輸與公用輔助工程改造方案324.1.總圖運(yùn)輸324.2. 建筑結(jié)

2、構(gòu)324.3. 電力344.4. 計(jì)控354.5. 給排水364.6. 采暖通風(fēng)375. 節(jié)能措施及效益385.1. 采用無外加燃料煅燒工藝 充分利用了原料中的揮發(fā)份385.2. 有效利用高溫?zé)煔庥酂釡p少排放385.3. 采用節(jié)能燈具節(jié)約用電386. 消防397. 環(huán)境影響評價(jià)397.1. 社會(huì)與自然環(huán)境概況397.2. 編制依據(jù)及執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)407.3. 主要污染源和主要污染物417.4. 污染治理措施417.5. 環(huán)境管理及監(jiān)測環(huán)境管理及監(jiān)測機(jī)構(gòu)427.6. 環(huán)境影響初步分析438. 勞動(dòng)安全衛(wèi)生438.1. 設(shè)計(jì)依據(jù)及采用標(biāo)準(zhǔn)438.2. 勞動(dòng)衛(wèi)生措施448.3. 工業(yè)安全措施458.4.

3、 勞動(dòng)安全衛(wèi)生機(jī)構(gòu)設(shè)置468.5. 安全衛(wèi)生措施評價(jià)469. 工程估算469.1. 概述469.2. 項(xiàng)目建設(shè)投資479.3. 編制依據(jù)479.4. 投資分析489.5. 概算表4910. 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)5710.1. 生產(chǎn)組織及定員5710.2. 項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃5710.3. 資金籌措5710.4. 成本與費(fèi)用5810.5.效益分析5910.6. 盈利能力分析5910.7. 綜合評價(jià)6011. 主要設(shè)備及材料表60附件：中國鋁業(yè)股份有限公司發(fā)展部委托編制“中國鋁業(yè)河南分公司碳素廠6#煅燒爐更新改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告”的委托書。附圖：1、區(qū)域平面圖 KY2007.37A-ZY-1 2、6#煅燒爐配

4、置圖（一） KY2007.37A-GY-13、6#煅燒爐配置圖（二） KY2007.37A-GY-24、A-A、B-B立面配置圖 KY2007.37A-GY-3參 加 編 制 人 員碳素工藝 吳建偉 王軍龍 李德坤建筑結(jié)構(gòu) 師菊蘭電 力 姚海峰總圖運(yùn)輸 李俊英計(jì) 控 郝慧學(xué)水 道 劉 濤采暖通風(fēng) 張長青環(huán) 保 謝亞平工程造價(jià) 蘇彩云 技術(shù)經(jīng)濟(jì) 魯 潔 整 編 雷麗軍1. 總論1.1. 項(xiàng)目背景 項(xiàng)目名稱項(xiàng)目名稱：中國鋁業(yè)河南分公司碳素廠6#煅燒爐更新改造項(xiàng)目。 編制依據(jù)1、中國鋁業(yè)股份有限公司委托中國長城鋁業(yè)公司設(shè)計(jì)院編制本項(xiàng)目可行性研究報(bào)告的委托書。2、中國鋁業(yè)河南分公司計(jì)劃經(jīng)營部轉(zhuǎn)河南分公

5、司碳素廠關(guān)于本項(xiàng)目的項(xiàng)目建議書。3、河南分公司碳素廠提供關(guān)于本項(xiàng)目的技術(shù)改造方案。 編制原則1、深入調(diào)研分析現(xiàn)狀，詳細(xì)論證實(shí)施更新改造的必要性，提出改造方案，并進(jìn)行方案比較和論證，推薦最優(yōu)方案。2、嚴(yán)格控制投資，降低投資成本，提高投資回報(bào)率。3、嚴(yán)格按照技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)規(guī)范進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，采用有無項(xiàng)目對比法。4、提出需拆除的資產(chǎn)及處理意見，以及安全、環(huán)保方面的投資情況。 企業(yè)概況1、中國鋁業(yè)河南分公司概況中國鋁業(yè)股份有限公司河南分公司（以下簡稱河南分公司）位于中原腹地鄭州市上街區(qū)。隴海鐵路貫穿東西，連霍高速公路緊鄰而過，交通十分便利。公司前身是始建于1958年的鄭州鋁廠，1992年6月，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)

6、，原鄭州鋁廠、中州鋁廠、鄭州輕金屬研究院和鄭鋁礦山公司合并組建為中國長城鋁業(yè)公司。2002年1月，根據(jù)中鋁公司部署，中國長城鋁業(yè)公司在上街地區(qū)的氧化鋁、電解鋁板塊的優(yōu)良資產(chǎn)，組成中國鋁業(yè)河南分公司，作為中國鋁業(yè)股份有限公司的骨干企業(yè)在紐約和香港上市。河南分公司集冶煉、發(fā)電、運(yùn)輸、建筑、機(jī)械制造、科研、設(shè)計(jì)于一體。主要產(chǎn)品有“雪山”牌砂狀氧化鋁、氫氧化鋁、化學(xué)品氧化鋁、鋁錠及鋁合金系列產(chǎn)品、碳陽極、金屬鎵及其深加工、機(jī)械制品等。公司“雪山牌”鋁錠在倫敦金屬交易所注冊，產(chǎn)品暢銷全國。碳陽極遠(yuǎn)銷到歐、亞、美、澳四大洲的18個(gè)國家和地區(qū)，在國際上享有較高聲譽(yù)。經(jīng)過近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，河南分公司已經(jīng)形成年

7、產(chǎn)氧化鋁230萬t以上，鋁錠5.8萬t，碳陽極12萬t，自發(fā)電3億kW·h規(guī)模。截至2006年底，河南分公司下屬14個(gè)部室，14個(gè)生產(chǎn)單位，在職員工達(dá)到10023名。擁有各類專業(yè)人員4000余人（其中中高級人員1500人）。經(jīng)過公司廣大科技工作者的不斷探索和改進(jìn)，創(chuàng)造出了適合我國鋁土礦資源特點(diǎn)、在世界上獨(dú)樹一幟的拜耳燒結(jié)混聯(lián)法生產(chǎn)氧化鋁新工藝，率先研發(fā)成功具有自主知識產(chǎn)權(quán)并達(dá)到國際領(lǐng)先水平的一水硬鋁石管道化溶出、選礦拜耳法生產(chǎn)氧化鋁新工藝、間接加熱連續(xù)脫硅、高分子絮凝劑沉降分離、燒結(jié)法生料漿自動(dòng)配制、樹脂法提取金屬鎵等新工藝、技術(shù)和裝備；開發(fā)的常壓脫硅、高效沉降槽等技術(shù)和裝備在國內(nèi)同

8、行業(yè)推廣應(yīng)用；采用的降膜蒸發(fā)、氣態(tài)懸浮焙燒等裝備和技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平；首創(chuàng)的電解鋁預(yù)焙槽改造技術(shù)為國內(nèi)自焙槽的升級換代提供了典范。2002年以來，河南分公司落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，推進(jìn)內(nèi)涵挖潛和超常規(guī)發(fā)展相結(jié)合的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，資產(chǎn)總值和銷售收入歷史性地突破“雙百億”，氧化鋁產(chǎn)量躍居亞洲第一。公司經(jīng)濟(jì)總量、氧化鋁產(chǎn)量、利潤總額、碳陽極創(chuàng)匯總額、鎵系列產(chǎn)品產(chǎn)能連續(xù)多年居全國同行業(yè)第一，經(jīng)濟(jì)效益和納稅總額連續(xù)四年蟬聯(lián)全國有色企業(yè)首位，名列河南納稅百強(qiáng)企業(yè)第二名（所得稅總額名列第一位）、鄭州市利稅百強(qiáng)第一名，形成了低投入、低消耗、低排放和高速度、高效益的節(jié)約型增長方式。河南分公司堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展，深化自主創(chuàng)新

9、，五年內(nèi)有64項(xiàng)科技成果通過省部級鑒定，7項(xiàng)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，22項(xiàng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，56項(xiàng)成果獲得市廳級以上科技進(jìn)步獎(jiǎng)。申請專利35項(xiàng)。92%的科技成果實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，科技項(xiàng)目回報(bào)率達(dá)30%以上，年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益7200萬元以上。集國際領(lǐng)先技術(shù)和先進(jìn)裝備于一體的河南分公司擴(kuò)建70萬t氧化鋁項(xiàng)目于2006年3月份提前達(dá)產(chǎn)，全年產(chǎn)量達(dá)到72萬t，被評為有色金屬工業(yè)部級優(yōu)質(zhì)工程，創(chuàng)造了建設(shè)最快、達(dá)產(chǎn)最快、效益最好、質(zhì)量一流等新記錄。五年來，河南分公司走出了一條資源節(jié)約和自主創(chuàng)新相結(jié)合的科學(xué)發(fā)展道路，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)、社會(huì)和員工和諧發(fā)展，培育了在國內(nèi)外具有較強(qiáng)競爭力和影響力的中部鋁工業(yè)產(chǎn)業(yè)集群，增強(qiáng)了鋁工業(yè)在中

10、部崛起中的凝聚力和帶動(dòng)力，樹立了國際上市公司的新形象。河南分公司被認(rèn)證為高新技術(shù)企業(yè)，榮獲全國自主創(chuàng)新十強(qiáng)企業(yè)、河南省工業(yè)創(chuàng)新特等獎(jiǎng)等榮譽(yù)稱號。2、河南分公司碳素廠概況中國鋁業(yè)河南分公司碳素廠（以下簡稱碳素廠）是生產(chǎn)電解鋁用碳素制品的專業(yè)廠。碳素廠籌建于1958年，固定資產(chǎn)2.3億元，現(xiàn)有職工894人，其中教授級高級技術(shù)人員3人、高級技術(shù)人員15人、中級技術(shù)人員29人、中專以上文化程度264人，占員工總數(shù)的29.7%。近幾年來，碳素廠經(jīng)過多次的技術(shù)改造和科技攻關(guān)后，使原本六十年代為基礎(chǔ)建設(shè)的技術(shù)落后、效率低、質(zhì)量差、生產(chǎn)成本高的設(shè)備與工藝有了很大改進(jìn)和創(chuàng)新，產(chǎn)品質(zhì)量有很大提高，且產(chǎn)量也有所增加

11、。同時(shí)，強(qiáng)化管理，建立了完善的質(zhì)量保證體系，1999年通過ISO9002:1994質(zhì)量體系認(rèn)證，2002年通過ISO9001:2000版質(zhì)量管理體系認(rèn)證，2004年通過健康安全環(huán)境管理體系認(rèn)證。為適應(yīng)國內(nèi)外鋁用碳素工業(yè)發(fā)展的需要，滿足市場需求，1998年碳素廠進(jìn)行了擴(kuò)建10萬t碳陽極的技術(shù)改造，包括：新建5#煅燒爐、新建3#生陽極生產(chǎn)線及新建4# 54室環(huán)式焙燒爐。1999年碳素廠開辟了俄羅斯、美國等國家的陽極市場，開拓了我國陽極出口途徑。隨著出口陽極市場的擴(kuò)大，2002年6月碳素廠進(jìn)行了擴(kuò)產(chǎn)2萬t的技術(shù)改造，新建6#煅燒爐及配套設(shè)備改擴(kuò)建。碳素廠現(xiàn)有生產(chǎn)能力12萬t/a，產(chǎn)品主要是出口預(yù)焙陽

12、極。生產(chǎn)流程中包括1#6#共6臺罐式煅燒爐，3條陽極生坯生產(chǎn)線（自動(dòng)配料、單體混捏鍋、單工位振動(dòng)成型），1#3#共3臺焙燒爐。為滿足外商對出口預(yù)焙陽極各項(xiàng)理化指標(biāo)及外觀的嚴(yán)格要求，特別是優(yōu)質(zhì)陽極質(zhì)量穩(wěn)定性的要求，碳素廠作了大量技術(shù)研究、管理創(chuàng)新、設(shè)備改造工作。20002005年連續(xù)六年碳陽極出口量占國內(nèi)出口歐美市場量的80%以上，相繼有多種規(guī)格的預(yù)焙碳陽極進(jìn)入美國、澳大利亞、俄羅斯、印度、加拿大等國際市場，涉及美鋁、法鋁等國際知名公司，2006年產(chǎn)品出口量占總產(chǎn)量的84.65%。由于碳素廠碳陽極質(zhì)量及各項(xiàng)指標(biāo)全面符合國際標(biāo)準(zhǔn)，完全滿足使用方的要求，并建立了良好的市場信譽(yù)及客戶關(guān)系，現(xiàn)已發(fā)展成為

13、我國最大的碳陽極出口企業(yè)及全國有色金屬行業(yè)碳素制品出口創(chuàng)匯基地。19992006年鋁用預(yù)焙陽極出口情況見表1-1。河南分公司鋁用預(yù)焙陽極出口情況表 表1-1年 份19992000200120022003200420052006總產(chǎn)(t)6005882410100560108500110000800007116249385出口(t)1505311212279615341070000543844874341804出口量占總產(chǎn)量的%25.0613.6127.8149.2363.6467.9868.5084.65通過幾年的出口陽極生產(chǎn)實(shí)踐及對外技術(shù)交流，碳素廠已積累了豐富的碳陽極生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，并研究和掌握

14、了影響陽極質(zhì)量的各種技術(shù)難題以及控制陽極質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。如：出口陽極微量元素的控制技術(shù)、陽極空氣滲透率的控制技術(shù)、陽極CO2反應(yīng)性的生產(chǎn)控制技術(shù)、陽極空氣反應(yīng)性的生產(chǎn)控制技術(shù)等。目前，其碳陽極質(zhì)量指標(biāo)中的空氣反應(yīng)性、假比重、真比重、視密度、真密度、抗壓強(qiáng)度、電阻率、微量元素等指標(biāo)處于國際領(lǐng)先地位；CO2反應(yīng)性、空氣滲透率、熱導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù)等指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。出口優(yōu)質(zhì)陽極的研制成功，為全面提高陽極質(zhì)量水平，降低消耗提供了技術(shù)示范；同時(shí)為中鋁公司在全世界相關(guān)鋁行業(yè)起到了橋梁作用，樹立了品牌形象，并為中鋁公司創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 碳素廠6#煅燒爐存在問題及原因分析碳素廠6#煅燒爐為八層火道順

15、流式罐式煅燒爐，由東西兩臺組成，每臺20個(gè)料罐，采用硅磚砌筑主體火道及料罐。該煅燒爐于2002年6月建成，10月10日點(diǎn)火烘爐，同年12月初烘爐結(jié)束，正式帶料運(yùn)行，到現(xiàn)在已運(yùn)行近5年的時(shí)間。從2005年10月起發(fā)現(xiàn)6#煅燒爐料罐燒穿現(xiàn)象。正常情況下，6#煅燒爐在運(yùn)行810年后，由于冷卻水套部位的破損而停運(yùn)大修，而主體火道及料罐不會(huì)出現(xiàn)料罐與火道燒穿現(xiàn)象。罐式煅燒爐的使用期限，多數(shù)是依據(jù)爐體的技術(shù)狀況及操作維護(hù)決定的。國內(nèi)罐式煅燒爐的使用期限一般為68年，有的使用壽命長達(dá)十幾年。但是，硅磚理化指標(biāo)不合格，砌筑質(zhì)量差，使用維護(hù)不當(dāng)，壽命短的只有34年就將被迫停爐大修，使投資效益降低，成本增高。1、

16、6#煅燒爐存在問題：從2005年10月起陸續(xù)發(fā)現(xiàn)6#煅燒爐料罐燒穿現(xiàn)象，到目前為止料罐及火道出現(xiàn)問題情況統(tǒng)計(jì)見表1-2。 6#煅燒爐現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)表 表1-2罐號料罐現(xiàn)狀火道現(xiàn)狀排料情況備注1局部燒流或燒穿較暗在排2局部燒流或燒穿基本正常在排3局部燒流或燒穿下火嚴(yán)重在排4燒穿較暗在排5燒穿與料罐穿通停排6燒穿與料罐穿通停排7燒穿與料罐穿通停排8燒穿與料罐穿通停排9燒穿與料罐穿通停排10燒穿與料罐穿通停排11燒穿與料罐穿通停排12燒穿與料罐穿通停排13局部燒流或燒穿較暗在排14局部燒流或燒穿基本正常在排15局部燒流或燒穿基本正常在排16局部燒流或燒穿較暗在排17燒穿與料罐穿通停排18燒穿與料罐穿通停排

17、19燒穿與料罐穿通停排20燒穿與料罐穿通停排21正?；菊Ｔ谂?2燒穿與料罐穿通在排23燒穿與料罐穿通在排24正?；菊Ｔ谂?5燒穿與料罐穿通停排26燒穿與料罐穿通在排27燒穿與料罐穿通在排28燒穿與料罐穿通在排29燒穿與料罐穿通在排30燒穿與料罐穿通停排31燒穿與料罐穿通在排32燒穿與料罐穿通在排33正?；菊Ｔ谂?4燒穿與料罐穿通在排35燒穿與料罐穿通在排36燒穿與料罐穿通在排37燒穿基本正常在排38局部燒流或燒穿與料罐穿通在排39燒穿與料罐穿通在排40燒穿基本正常在排從表1-2中看出，已經(jīng)確定煅燒爐的40罐40條火道中燒穿的料罐和火道達(dá)到30多條，且有的料罐（火道）不止一處的燒穿點(diǎn)

18、。八層火道罐式煅燒爐結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，從觀火孔可以觀察到的視野有限，所以可以肯定實(shí)際情況比觀察到的更加嚴(yán)重。2006年8月技術(shù)人員對煅燒爐個(gè)別料罐排空觀察，發(fā)現(xiàn)料罐內(nèi)壁燒穿非常厲害，燒穿面積最大的地方達(dá)0.5m2，且整個(gè)料罐內(nèi)壁斑駁?；鸬篮土瞎拗g的硅磚墻被擊穿，火道的負(fù)壓制度被破壞，多條火道出現(xiàn)竄火、下火，煙道溫度過高，煅燒爐后大墻被燒穿。因?yàn)榛鸬罒﹪?yán)重，已經(jīng)不能進(jìn)行生產(chǎn)和排料的料罐累計(jì)已經(jīng)達(dá)到14個(gè)；其它雖然燒穿但是仍在生產(chǎn)的料罐，其情況還在進(jìn)一步惡化。令人擔(dān)憂的是，如果燒穿的面積過大，整個(gè)煅燒爐砌體的安全性將會(huì)受到嚴(yán)重的威脅。碳素廠于2005年10月對6#煅燒爐爐體采取保護(hù)性的生產(chǎn)措施，如

19、降低最高溫度，降低爐產(chǎn)量，減少清爐次數(shù)，加強(qiáng)爐體的巡視和密封工作等。碳素廠也曾嘗試采用熱補(bǔ)法對破損處進(jìn)行修補(bǔ)，但由于硅磚呈現(xiàn)大面積粉化脫落，且漏洞大，無法實(shí)施。碳素廠聘請有關(guān)耐火材料專家進(jìn)行診斷，經(jīng)研究討論也確認(rèn)無法采取可行的補(bǔ)救辦法。實(shí)際上，煅燒爐中心耐高溫部分由硅磚砌筑，一旦出現(xiàn)燒穿，不停爐時(shí)在1300以上的高溫情況下根本不可能修補(bǔ)。如果不從根本上消除材質(zhì)的缺陷，采取的措施即便再好，也不能徹底解決問題。目前料罐燒穿現(xiàn)象仍在進(jìn)一步加劇，只能勉強(qiáng)維持生產(chǎn)。2、原因分析在發(fā)現(xiàn)煅燒爐燒穿的情況后，碳素廠針對出現(xiàn)的問題認(rèn)真分析了原因，從耐火材料、爐子砌筑、烘爐、操作等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了調(diào)查和研究。1）耐

20、火材料硅磚部分的耐腐蝕性從理化指標(biāo)上很難作出鑒定。當(dāng)初6#煅燒爐砌筑時(shí)，采用的硅磚質(zhì)量指標(biāo)均合格，不應(yīng)該出現(xiàn)如此大面積的燒損情況。從現(xiàn)場情況看，硅磚的燒穿是脫落性質(zhì)，而非熔化性質(zhì)。從西臺6#料罐看，面積5m2范圍內(nèi)硅磚有不同程度的脫落，脫落深度最小有15mm，最大達(dá)200mm。碳素廠的1#6#共6臺煅燒爐，爐體結(jié)構(gòu)、操作方法基本都相同，除6#爐外，其他爐子的使用年限都已超過了8年，即使因長時(shí)間使用引起的燒穿也僅是個(gè)別料罐，像6#煅燒爐這樣的情況還是第一次出現(xiàn)。碳素廠建廠至今對煅燒爐十幾臺次的大修幾乎都采用山東二耐磚（僅有一次采用洛耐磚），很少出現(xiàn)類似情況。一般，煅燒爐運(yùn)行10年左右出現(xiàn)非火道主

21、體的少量缺損，不影響爐子正常運(yùn)行。而6#爐采用的是山東大橋耐火材料廠供貨的硅磚，雖然硅磚指標(biāo)合格，但從爐子運(yùn)行僅4年多就出現(xiàn)料罐燒穿、火道堵塞現(xiàn)象來看，其實(shí)際使用效果很不理想。2）爐子砌筑、烘爐砌筑質(zhì)量對煅燒爐的生產(chǎn)操作和爐體使用壽命有很大影響。6#煅燒爐由中國長城鋁業(yè)公司建設(shè)公司施工，該公司具有很強(qiáng)的施工能力和豐富的筑爐經(jīng)驗(yàn)。砌筑過程由建設(shè)單位、監(jiān)理公司和碳素廠煅燒車間質(zhì)量檢查人員全程監(jiān)督，并嚴(yán)格按照審查后的設(shè)計(jì)圖紙和筑爐要求進(jìn)行，應(yīng)該說砌筑質(zhì)量得到了有效控制。烘爐過程對煅燒爐的正常運(yùn)行及延長爐體使用壽命，同樣起著關(guān)鍵作用。根據(jù)以往對煅燒爐大修及建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，6#煅燒爐烘爐過程充分考慮了各種因

22、素如硅磚線性膨脹率、水分含量等的影響，并嚴(yán)格按照制定的烘爐方案及砌體加熱升溫曲線進(jìn)行，最大程度的減輕了對爐體的損害。3）工藝操作嚴(yán)格控制好煅燒溫度是獲得質(zhì)量合格的煅后焦的關(guān)鍵，同時(shí)還減輕了硅磚承受的高溫壓力；合理的清理制度以及加排料制度，也有利于延長爐體壽命。6#煅燒爐建設(shè)時(shí)，要求硅磚的耐火度應(yīng)不低于1690，荷重軟化點(diǎn)應(yīng)不低于1650，而其工藝操作溫度，實(shí)際運(yùn)行時(shí)首、二層火道控制在12501380，最高1400。從現(xiàn)在及過去其它爐室的運(yùn)行情況看，即使長時(shí)間高溫，也沒有出現(xiàn)過硅磚大面積粉化脫落的情況。而且六、七、八層火道處于煅燒爐低溫區(qū)（溫度控制在10001100），也同樣有料罐燒穿現(xiàn)象出現(xiàn)。

23、顯然，正常運(yùn)行的工藝條件、工藝溫度不該導(dǎo)致此類事情發(fā)生。根據(jù)以上分析、判斷，最大的可能性就是硅磚實(shí)際指標(biāo)未達(dá)到質(zhì)量要求，導(dǎo)致6#煅燒爐目前狀況的原因是硅磚的質(zhì)量太差。 項(xiàng)目提出的理由及必要性6#爐的狀況在繼續(xù)惡化，尤其是七、八層火道耐火磚的粉化脫落情況發(fā)展下去，將存在可能導(dǎo)致爐整體塌陷的危險(xiǎn)，同時(shí)煅燒爐出現(xiàn)的嚴(yán)重破損問題也必然影響煅后焦的質(zhì)量和產(chǎn)量，因此基于以下幾方面，提出6#煅燒爐更新改造項(xiàng)目。1、6#煅燒爐的停產(chǎn)將直接影響碳素廠碳陽極出口任務(wù)的完成。目前碳素廠陽極出口訂單達(dá)11萬t以上，保證煅后焦產(chǎn)能是完成全年出口任務(wù)的先決條件。6#煅燒爐不能正常排料，給碳素廠生產(chǎn)組織帶來較大困難，并且成

24、為生產(chǎn)流程中新的瓶頸。6#煅燒爐40個(gè)料罐已有14個(gè)停排，等于只有26個(gè)在運(yùn)轉(zhuǎn)，再加上采取保護(hù)性生產(chǎn)措施被迫控制煅燒爐產(chǎn)量，每年將減少煅后焦產(chǎn)量1.2萬t。如果不盡快對該爐進(jìn)行更新改造，煅后焦的減產(chǎn)將制約碳陽極成品產(chǎn)量，影響碳素廠出口任務(wù)的完成，無法滿足目前已簽訂的出口訂單的要求。（1）碳素廠物料平衡計(jì)算按照碳素廠年產(chǎn)12萬t碳陽極成品，進(jìn)行物料平衡計(jì)算，見表1-3。 物料平衡計(jì)算表 表1-3序號工序加工物料配比成品率實(shí)收率加工前加工后1成品120000 2焙燒94%127660 120000 3壓型90%141844 127660 4混捏99%143277 141844 5配料143277

25、生碎熟碎返回15%21492 煅后焦85%103517 瀝青15%18268 6粉碎40%41407 7粘結(jié)劑制備18268 瀝青溶化92%19856 瀝青貯存99%20057 8中碎篩分細(xì)碎98%105630 103517 9煅燒75%140840 105630 10初碎99%142263 140840 （2）煅燒工序能力核算碳素廠現(xiàn)有5臺（1#5#爐）24罐八層火道順流式罐式煅燒爐，1臺（6#爐）40罐八層火道順流式罐式煅燒爐。按90kg/h·罐，年工作日365天，日工作三班，班工作8小時(shí)，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率按95計(jì)算，則1）每臺24罐煅燒爐年產(chǎn)量：0.09×24×2

26、4×365×95=1.7975萬t；2）6# 40罐煅燒爐年產(chǎn)量：0.09×40×24×365×95%=2.9959萬t。3）6臺煅燒爐年產(chǎn)量合計(jì)：8.9875+2.9959=11.9834萬t。4）5臺24罐煅燒爐運(yùn)行時(shí)，年產(chǎn)煅后焦：1.7975×5=8.9875萬t。4臺24罐煅燒爐與6#煅燒爐運(yùn)行時(shí)，年產(chǎn)煅后焦：1.7975×4+2.9959=10.1859萬t。從物料平衡表中可知，要確保碳素廠年產(chǎn)12萬t預(yù)焙陽極，煅后焦年需求量為10.5630萬t。顯然，6#煅燒爐退出后，5臺24罐煅燒爐運(yùn)行，煅后焦年產(chǎn)量

27、將減少2.9959萬噸，將出現(xiàn)10.5630-8.9875=1.5755萬t的缺口。另外，煅燒爐壽命為810年，考慮其大修改造期為1年左右，實(shí)際生產(chǎn)中只有5臺煅燒爐運(yùn)行，即便6#煅燒爐仍能正常運(yùn)行和排料，加上4臺24罐煅燒爐的產(chǎn)量，也還缺10.5630-10.1859=0.3771t。因此任何一臺煅燒爐非正常改造時(shí)停產(chǎn)，對碳素廠的產(chǎn)量完成造成很大影響。2、6#煅燒爐的破損將影響碳素廠出口碳陽極質(zhì)量。（1）在煅燒爐生產(chǎn)過程中，溫度控制是獲得煅燒質(zhì)量合格材料的關(guān)鍵，各層火道溫度必須控制在一定范圍內(nèi)，而由于6#煅燒爐部分料罐停排或火道堵塞，直接影響煅燒爐火道溫度；（2）煅燒爐采用負(fù)壓操作，6#煅燒爐

28、爐體漏風(fēng)嚴(yán)重，破壞了煅燒爐的負(fù)壓控制系統(tǒng)。目前，6#煅燒爐料罐燒穿，工藝參數(shù)難以控制，煅燒料的溫度達(dá)不到工藝要求，煅后焦質(zhì)量經(jīng)常出現(xiàn)波動(dòng)，造成煅后焦真密度合格率降低，不能保證煅后焦質(zhì)量合格。（3）外商對出口預(yù)焙陽極各項(xiàng)理化指標(biāo)如陽極的抗氧化性、電阻率、微量元素等要求十分苛刻。煅后焦質(zhì)量對陽極質(zhì)量影響很大，因此保證煅后焦質(zhì)量是生產(chǎn)合格陽極的前提。石油焦經(jīng)煅燒后，須達(dá)到如下目的：a、排除原料中的揮發(fā)物；b、提高原料的密度和強(qiáng)度；c、提高原料的導(dǎo)電性能；d、驅(qū)除原料中的水份；e、提高原料的抗氧化性能。要達(dá)到上述質(zhì)量要求，必須確保煅燒爐正常運(yùn)行。3、煅燒爐穩(wěn)定運(yùn)行有利于碳素廠實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和清潔生產(chǎn)。罐

29、式煅燒爐采用無外加燃料的煅燒方式，其主要熱源是石油焦本身的揮發(fā)份，在負(fù)壓作用下引入火道燃燒對原料進(jìn)行間接加熱。由于煅燒爐原料在料罐內(nèi)進(jìn)行間接加熱，因此燒損小、實(shí)收率高。但是，6#煅燒爐部分火道和料罐燒穿，爐體漏風(fēng)嚴(yán)重，而且料罐內(nèi)物料與火焰直接接觸，不僅增加了物料的燒損，而且浪費(fèi)了本可以利用的能源。煅燒爐排出的高溫?zé)煔鉁囟冗_(dá)1000左右，每臺爐每小時(shí)排出的高溫?zé)煔鉄崃考s為2.33×107KJ。對高溫?zé)煔膺M(jìn)行回收利用，對碳素廠節(jié)能減排具有重要意義。按回收后煙氣的溫度為300計(jì)，每臺爐每小時(shí)排出的高溫?zé)煔饪苫厥諢崃考s為1.04×107KJ，折標(biāo)煤0.355t，年可節(jié)約標(biāo)煤3110

30、t。碳素廠1#5# 5臺煅燒爐正常運(yùn)行，煙氣余熱均得到了有效利用，而且經(jīng)測定該工藝最終產(chǎn)生的煙氣清澈透明，基本不含有明顯污染物，不用煙氣凈化，對碳素廠實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)十分有利。因此，鑒于上述理由，有必要、必須對6#煅燒爐進(jìn)行更新改造。1.2. 項(xiàng)目概況 擬建地點(diǎn)本項(xiàng)目為中國鋁業(yè)河南分公司碳素廠6#煅燒爐更新改造項(xiàng)目，對6#東西兩臺罐式煅燒爐大修，仍在原位置進(jìn)行。6#煅燒爐位于碳素廠東南位置。 建設(shè)規(guī)模與目標(biāo)1、建設(shè)規(guī)模為年產(chǎn)煅后石油焦2萬t以上。2、建設(shè)目標(biāo)：更新改造6#煅燒爐，穩(wěn)定碳素廠煅后焦的產(chǎn)量，嚴(yán)格控制煅后焦的質(zhì)量指標(biāo)，確保碳陽極出口任務(wù)的完成。 主要改造內(nèi)容本項(xiàng)目主要對碳素廠現(xiàn)有6#煅燒

31、爐進(jìn)行更新改造。主要改造內(nèi)容：1、6#煅燒爐東、西兩臺煅燒爐爐體上部全部拆除，更換支撐底板；更換或加固部分立柱；更換首層部分看火孔及爐前后測壓、測溫孔的鐵具；更換部分砂封；更換冷卻水上水套，下水套進(jìn)行維修；更換煙道閘板。2、恢復(fù)廠房內(nèi)照明設(shè)施。 3、更換爐體上安裝的全部熱電偶、補(bǔ)償導(dǎo)線、微差壓變送器、負(fù)壓管、電纜橋架等。主要建設(shè)條件1、區(qū)域概況（1）地理位置中國鋁業(yè)河南分公司碳素廠6#煅燒爐更新改造項(xiàng)目位于河南分公司廠內(nèi)西部。河南分公司位于鄭州市西部的上街區(qū)，東距鄭州市區(qū)38km，西距洛陽市114km，南22 km有小關(guān)鋁礦區(qū)，北傍黃河7 km。上街區(qū)周邊均系滎陽市地域，其地理座標(biāo)為東經(jīng)113

32、°20，北緯34°50。（2）交通運(yùn)輸條件橫貫我國東西的連霍高速公路(鄭汴洛高速)和隴海鐵路由上街區(qū)北部通過；310國道(鄭洛公路)由東向西，于該區(qū)折向南。隴海線上街站位于工業(yè)區(qū)北側(cè)，工業(yè)區(qū)鐵路專用線由上街站西咽喉接軌，工業(yè)站位于上街站西南；小關(guān)鋁礦鐵路專用線在工業(yè)站西部咽喉接軌。河南分公司生產(chǎn)所需大宗原材料及產(chǎn)品均可通過隴海線及鐵路專用線送達(dá)廠區(qū)和各地，便利的交通運(yùn)輸條件為河南分公司的生產(chǎn)和發(fā)展提供了有利條件。2、自然條件（1）地形、地貌場地地形較平坦，地勢總體上東南高西北低，地面標(biāo)高介于148.55151.60m之間。地貌單元屬黃河中游右岸沖積平原。地層由人工填土、第四

33、系上更新統(tǒng)沖積黃土狀土、粉質(zhì)粘土、圓礫及中更新統(tǒng)沖積粉質(zhì)粘土等組成。（2）水文條件本區(qū)屬黃河流域，區(qū)內(nèi)地表水有黃河(工業(yè)區(qū)西北7km)，臨近工業(yè)區(qū)有汜水河和河南分公司納污河(枯河)。地下水穩(wěn)定水位深11.3015.0m，標(biāo)高134.8137.8m，屬潛水類。（3）氣象條件本區(qū)屬大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，夏季受海洋季風(fēng)氣候影響，炎熱多雨；冬季受西伯利亞寒潮侵襲而寒冷干燥。全年降水分布極為不均，降水多集中在7、8兩個(gè)月，占全年降雨量的45.4% 。歷年平均氣溫：14.3；平均月最高氣溫：22.2；平均月最低氣溫：9.0；絕對最高氣溫：42.9；絕對最低氣溫：-16.5；歷年平均降水量：635.8mm；最大

34、年降水量：1084.5mm；最少年降水量：400.6mm；年蒸發(fā)量平均：2095mm；常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)椋何髂巷L(fēng)，風(fēng)頻13.5%，平均風(fēng)速4.6m/s；常年次主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)椋簴|風(fēng)，風(fēng)頻11%，平均風(fēng)速3.0m/s；全年平均風(fēng)速：2.0m/s。（4）地震所在地區(qū)地震基本烈度為7度。3、供電、供水、排水、燃料供應(yīng)現(xiàn)有6#煅燒爐供電、供水、排水等設(shè)施齊全，能夠滿足6#煅燒爐改造的要求。本項(xiàng)目僅對6#煅燒爐本體進(jìn)行更新，沒有新增用電負(fù)荷、用水量、排水量，無需增加供電、供水、排水等設(shè)施。由于采用無外加燃料煅燒工藝，生產(chǎn)中不增加燃料用量，僅在烘爐時(shí)需要約100t冶金焦（塊狀）和約250t煙煤（大同塊煤）等原材料，

35、來源有保證。4、施工條件（1）本項(xiàng)目在現(xiàn)有廠區(qū)現(xiàn)有廠房內(nèi)對原有系統(tǒng)進(jìn)行改造，前期已作了大量的調(diào)查研究和精心安排，準(zhǔn)備較充分，施工場地較寬敞。（2）本項(xiàng)目在實(shí)施過程中，分公司內(nèi)部協(xié)調(diào)便捷，只要生產(chǎn)組織和施工交叉配合得力，不會(huì)對生產(chǎn)造成大的影響。（3）采用成熟工藝技術(shù)、成熟產(chǎn)品，定貨、安裝、調(diào)試有保證。（4）施工隊(duì)伍力量雄厚、經(jīng)驗(yàn)豐富。 項(xiàng)目投資及資金籌措本項(xiàng)目建設(shè)投資783.38萬元。其中：建筑工程費(fèi)487.47萬元；設(shè)備購置費(fèi)71.5萬元；安裝工程費(fèi)72.86萬元；工器具費(fèi)0.43萬元；其它費(fèi)99.88萬元；預(yù)備費(fèi)51.25萬元。資金來源為中國鋁業(yè)股份有限公司撥款，無需借入資金。資金構(gòu)成較為簡

36、單，建設(shè)期利息為零。本項(xiàng)目為改造項(xiàng)目，考慮不增加流動(dòng)資金。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)河南分公司6#煅燒爐改造完成后不但能提高碳素廠的產(chǎn)能，保證出口任務(wù)的順利進(jìn)行，提高經(jīng)濟(jì)效益，而且也可避免因大修而造成的停產(chǎn)，同時(shí)也為其它煅燒爐的改造積累了寶貴的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，可最大限度的發(fā)揮投資效益和經(jīng)營效益。按照中國鋁業(yè)股份有限公司發(fā)展部的委托要求，本報(bào)告效益分析采用“有無項(xiàng)目對比法”。根據(jù)本工程項(xiàng)目實(shí)際情況及特點(diǎn)，有無項(xiàng)目對比主要界定在6#煅燒爐的投入產(chǎn)出，項(xiàng)目投產(chǎn)后能為企業(yè)帶來每年19.86%的收益率，投資利潤率19.12%，利稅率23.24%，投資回收期4.8年。 拆除資產(chǎn)及處理意見本項(xiàng)目對碳素廠6#煅燒爐進(jìn)行更新改造

37、，將其東、西兩臺煅燒爐爐體上部全部拆除，爐體重新砌筑，并更換支撐底板，更換或加固部分立柱，更換首層部分看火孔及爐前后測壓、測溫孔的鐵具，更換部分砂封，更換冷卻水上水套及部分下水套，更換煙道閘板，更換爐體上安裝的全部熱電偶、補(bǔ)償導(dǎo)線、微差壓變送器、負(fù)壓管、電纜橋架等。6#煅燒爐拆除部分等固定資產(chǎn)通過折舊后，僅剩有部分殘值。拆除后，將嚴(yán)格按照中鋁總部的要求進(jìn)行資產(chǎn)報(bào)廢、回收和處理。1.3. 問題與建議碳素廠6#煅燒爐采用的是山東大橋耐火材料廠供貨的硅磚，從2005年10月起發(fā)現(xiàn)料罐燒穿現(xiàn)象，目前已經(jīng)確定煅燒爐的40個(gè)料罐40條火道中燒穿的料罐和火道達(dá)到30多條，且有的料罐（火道）可以看到不止一處的

38、燒穿點(diǎn)。從出現(xiàn)的問題進(jìn)行仔細(xì)診斷和分析，導(dǎo)致6#煅燒爐目前狀況的原因是硅磚的質(zhì)量太差。碳素廠建廠至今先后對十幾臺次的煅燒爐大修，采用的幾乎都是山東第二耐火材料廠硅磚（僅一次采用洛陽耐火材料廠硅磚），很少出現(xiàn)類似情況；即使?fàn)t子運(yùn)行10年左右出現(xiàn)非火道主體的少量缺損，也不會(huì)影響爐子正常運(yùn)行。建議本次改造仍采用山東第二耐火材料廠生產(chǎn)的硅磚。2. 市場預(yù)測及分析2006年，我國原鋁產(chǎn)量達(dá)到了938萬t，刨除少量自焙產(chǎn)能外，約需預(yù)焙陽極500萬t左右。預(yù)計(jì)隨著國內(nèi)電解鋁新建、擴(kuò)建產(chǎn)能的不斷釋放，碳陽極需求量還將不斷增長。有關(guān)資料顯示，到2007年底，全國電解鋁產(chǎn)能將達(dá)到約1460萬t，實(shí)際產(chǎn)量將達(dá)到約1

39、260萬t。隨著世界鋁工業(yè)的發(fā)展，國際碳陽極市場非常廣闊，需求前景看好。美國部分大型碳素廠已經(jīng)關(guān)停，并且國外碳陽極廠每隔35年需要進(jìn)行大修，帶來周期性需求增長，由于近期國家取消了對碳陽極主要原材料石油焦和瀝青的出口退稅，造成國外碳陽極廠成本上升，外商改進(jìn)口石油焦和瀝青為從中國進(jìn)口碳陽極。由于國際市場對環(huán)保的嚴(yán)格要求，國外許多新建電解鋁廠都沒有設(shè)計(jì)配套的碳素廠，而直接從發(fā)展中國家進(jìn)口碳陽極。國際市場的巨大需求，引發(fā)國內(nèi)民營碳陽極廠擴(kuò)建浪潮，大量專業(yè)碳陽極廠迅速擴(kuò)張，僅濟(jì)寧碳素廠產(chǎn)量就已經(jīng)達(dá)到20萬t，產(chǎn)量10萬t以上的專業(yè)廠還不斷涌現(xiàn)。規(guī)模效應(yīng)使民營碳素廠通過增產(chǎn)攤薄人工費(fèi)用和折舊費(fèi)用。河南分公

40、司碳素廠出口碳陽極產(chǎn)品在國際市場上極具競爭力，是公司的出口創(chuàng)匯拳頭產(chǎn)品。碳素廠1999年開始研制出口碳陽極，并開辟了俄羅斯、美國等國家的陽極市場，出口品種達(dá)20幾種，一直以來占碳陽極出口市場份額的90%以上。2000年以來，碳素廠不斷提升碳陽極產(chǎn)品的研發(fā)能力，為不同客戶提供不同規(guī)格、不同質(zhì)量的個(gè)性化產(chǎn)品。目前已開發(fā)出20種出口陽極和9種國內(nèi)陽極，單塊最重達(dá)到1.28t，最輕僅有0.35t。2001年針對出口陽極嚴(yán)格的質(zhì)量要求，碳素廠做了大量的技術(shù)研究和管理創(chuàng)新工作，使碳陽極質(zhì)量與國際接軌。自開展碳陽極出口業(yè)務(wù)以來，產(chǎn)品出口俄羅斯、印度、伊朗、美國、澳大利亞、加拿大、德國等國家，成為國際采購商到

41、中國采購碳陽極的首選品牌，訂單不斷，供不應(yīng)求。6年中共計(jì)出口碳陽極40萬t以上。碳素廠出口碳陽極產(chǎn)品之所以受到外商廣泛青睞，主要體現(xiàn)在：河南分公司碳陽極成品質(zhì)量已全面達(dá)到了國際標(biāo)準(zhǔn)的要求，其中假比重、強(qiáng)度、電阻率、空氣反應(yīng)性等八項(xiàng)指標(biāo)處于國際領(lǐng)先水平，其它指標(biāo)處于國際先進(jìn)水平。幾年來，通過與美國艾明可、韓國正彩、瑞士RD公司的合作，以及出口歐美市場優(yōu)質(zhì)陽極的研制與生產(chǎn)，已打開市場，并贏得了良好的信譽(yù)。同時(shí)與德國金馬特、美國的奧爾馬特、俄羅斯鋁業(yè)等用戶建立了良好的伙伴關(guān)系。目前的戰(zhàn)略伙伴有：美國艾明克公司、韓國正彩公司、瑞士RD公司、德國金馬特公司等，2007年意向合同20萬t，已簽訂合同16萬

42、t。其中，德國2.8萬t（要求追加2.1萬t），迪拜4.8萬t（要求追加2萬t），澳大利亞3.5萬t，美國奧爾馬特4萬t，俄羅斯鋁業(yè)1.2萬t。與德國、迪拜、美國奧爾馬特、俄羅斯鋁業(yè)簽訂的均為長期合同。另外吉爾吉斯坦5萬t，冰島3萬t的長期合同正在洽談中。河南分公司碳陽極的市場前景非常好。而作為陽極的出口基地，目前碳素廠的12萬t產(chǎn)能遠(yuǎn)不能滿足出口的要求。由于產(chǎn)量不能滿足國際市場訂單需求，2006年河南分公司碳陽極出口份額下降為25%。碳素廠只有不斷挖潛，并更新現(xiàn)有設(shè)備，提高設(shè)備產(chǎn)能和產(chǎn)品品質(zhì)，維持現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，或通過技術(shù)改造項(xiàng)目，擴(kuò)大生產(chǎn)能力和碳陽極產(chǎn)量，才能保持現(xiàn)有市場，并在民營企

43、業(yè)占領(lǐng)市場之前，搶占國際市場，并占有大量份額。3. 工藝改造方案3.1. 6#煅燒爐現(xiàn)狀罐式煅燒爐的使用期限，多數(shù)是依據(jù)爐體的技術(shù)狀況及操作維護(hù)決定的，在國內(nèi)罐式煅燒爐的使用期限一般為68年，有的使用壽命長達(dá)十幾年。但是，國內(nèi)各地耐火材料理化指標(biāo)差異較大，如果選用的耐火磚質(zhì)量差，加上砌筑質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，操作維護(hù)不當(dāng)，壽命短的只有34年就迫停爐大修，使投資效益降低，成本增高。河南分公司碳素廠6#煅燒爐于2002年6月建成，10月10日點(diǎn)火烘爐。同年12月初烘爐結(jié)束正式帶料運(yùn)行，目前已運(yùn)行4年半的時(shí)間。從2005年10月起6#煅燒爐運(yùn)行不足2年時(shí)間，就陸續(xù)發(fā)現(xiàn)開始出現(xiàn)料罐燒穿現(xiàn)象，到目前為止，

44、40個(gè)料罐40條火道中已經(jīng)確定燒穿的料罐和火道達(dá)到30多條，且有的料罐（火道）不止一處的燒穿點(diǎn)。八層火道罐式煅燒爐結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，從觀火孔可以看到的視野有限，所以實(shí)際情況肯定比可以看到的更加嚴(yán)重。料罐及火道出現(xiàn)問題情況詳見表1-2。 2006年8月技術(shù)人員對煅燒爐個(gè)別料罐排空觀察，發(fā)現(xiàn)料罐內(nèi)壁燒穿非常嚴(yán)重，最大的地方燒穿面積達(dá)0.5m2，且整個(gè)料罐內(nèi)壁斑駁?；鸬篮土瞎拗g的硅磚墻被擊穿，火道的負(fù)壓條件被破壞，多條火道出現(xiàn)竄火、下火，煙道溫度過高，煅燒爐后大墻被燒穿等問題層出不窮，當(dāng)前因?yàn)榛鸬罒﹪?yán)重已經(jīng)不能進(jìn)行生產(chǎn)的料罐累計(jì)已經(jīng)達(dá)到14個(gè)罐，其它雖然燒穿但是仍在生產(chǎn)的料罐還在進(jìn)一步惡化。如果燒穿

45、的面積過大，整個(gè)煅燒爐砌體的安全性就會(huì)受到嚴(yán)重的威脅。碳素廠針對煅燒爐出現(xiàn)的燒穿問題和現(xiàn)象，從耐火材料、砌筑、烘爐、操作等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行認(rèn)真分析。由于硅磚部分的耐腐蝕性從理化指標(biāo)上很難判斷，出現(xiàn)如此大面積的燒損最大的可能性就是硅磚的耐腐蝕性太差。碳素廠現(xiàn)有6臺煅燒爐，結(jié)構(gòu)、操作方法基本都相同，其余煅燒爐使用年限都已超過8年，即使因長時(shí)間使用引起的燒穿也僅是個(gè)別料罐，像6#煅燒爐這樣的情況還是第一次出現(xiàn)。碳素廠也采取了一些補(bǔ)救措施，如控制產(chǎn)量、控制溫度，加強(qiáng)爐體的巡視和密封工作，但材質(zhì)的缺陷畢竟存在，采取的措施不能從根本上解決爐體所存在的問題。煅燒爐中心耐高溫部分材料由硅磚砌筑，一旦出現(xiàn)燒穿，在不

46、停爐時(shí)1300左右的高溫情況下無法實(shí)施修補(bǔ)。6#煅燒爐40個(gè)罐停排了14個(gè)等于只有26個(gè)在運(yùn)轉(zhuǎn)，再加上為保護(hù)爐體采取了控制煅燒爐產(chǎn)量的措施，每年將減少煅后焦產(chǎn)量1.2萬噸；爐體漏風(fēng)嚴(yán)重，嚴(yán)重破壞了煅燒爐的負(fù)壓控制系統(tǒng)，煅后焦質(zhì)量經(jīng)常出現(xiàn)波動(dòng)，導(dǎo)致其真密度合格率降低。所以應(yīng)盡快對6#煅燒爐進(jìn)行更新改造。3.2. 碳素廠生產(chǎn)工藝流程簡述碳素生產(chǎn)是以少灰碳素材料石油焦和煤瀝青為原料，生產(chǎn)鋁電解用預(yù)焙陽極（簡稱碳陽極）。原料石油焦和煤瀝青進(jìn)廠后，分別貯存在原料倉庫內(nèi)。不同產(chǎn)地石油焦及返回焦，按照規(guī)定的配比，用抓斗天車在配料倉庫內(nèi)進(jìn)行混合配料，經(jīng)破碎機(jī)破碎后入罐式煅燒爐進(jìn)行高溫煅燒。煅后焦進(jìn)行兩次破碎及

47、篩分，分得三種合格粒料，分別存放于配料小倉內(nèi)。同時(shí)部分煅后焦還與生產(chǎn)平衡中多出粒料一并入磨粉料倉，供磨粉機(jī)磨粉（、系統(tǒng)采用球磨機(jī)，系統(tǒng)采用擺式磨粉機(jī)）。磨好的細(xì)粉存放于細(xì)粉配料小倉內(nèi)。焙燒好的碳陽極廢品經(jīng)粗碎、中碎和篩分，分出粒子骨料和細(xì)料，分別存放于配料小倉內(nèi)。振動(dòng)成型后的生塊廢品經(jīng)粗碎、中碎后貯存在配料小倉內(nèi)。上述不同物料的合格粒料與粉料按照產(chǎn)品的工藝配方進(jìn)行干料配料。固體煤瀝青進(jìn)廠后加入瀝青熔化槽內(nèi)，在一定的溫度下進(jìn)行熔化，熔化好的液體瀝青送至高位槽計(jì)量貯存。配好的干料與一定比例瀝青依次加入混捏鍋混捏?；炷蠛玫暮希凑詹煌a(chǎn)品進(jìn)入不同工序，經(jīng)振動(dòng)成型機(jī)成型，制成碳陽極生坯，將碳陽極生坯

48、裝入敞開式焙燒爐內(nèi)，用合格的冶金焦作填充料，按照指定的升溫曲線進(jìn)行高溫焙燒。焙燒好的碳陽極經(jīng)清除填充料即成碳陽極成品。碳素生產(chǎn)工藝流程簡圖見圖3-1。圖3-1 碳素生產(chǎn)工藝流程簡圖3.3. 碳素廠物料平衡核算碳素廠目前已形成12萬噸的生產(chǎn)能力，主要生產(chǎn)系統(tǒng)包括：6臺罐式煅燒爐、3條生坯生產(chǎn)線（自動(dòng)配料、單體混捏鍋、單工位振動(dòng)成型）、3臺焙燒爐。按照生產(chǎn)12萬t成品碳陽極，物料平衡計(jì)算表見表3-1。 物料平衡計(jì)算表 表3-1序號工序加工物料配比成品率實(shí)收率加工前加工后1成品1200002焙燒94%1276601200003壓型90%1418441276604混捏99%1432771418445配

49、料143277生碎熟碎返回15%21492煅后焦85%103517瀝青15%182686粉碎40%414077粘結(jié)劑制備18268瀝青溶化92%19856瀝青貯存99%200578中碎篩分細(xì)碎98%1056301035179煅燒75%14084010563010初碎99%142263140840 煅燒工序能力驗(yàn)算碳素廠現(xiàn)有6組24罐八層火道順流式罐式煅燒爐5臺（1#5#煅燒爐），10組40罐八層火道順流式罐式煅燒爐1臺（6#煅燒爐）。煅燒爐每小時(shí)每罐產(chǎn)量按90kg，年工作日365天，日工作三班，每班工作8小時(shí)，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率95，經(jīng)計(jì)算：每臺24罐煅燒爐年產(chǎn)量：0.09×24×

50、24×365×0.9517975t。6#爐40罐煅燒爐年產(chǎn)量：0.09×40×24×365×0.95=29959t。當(dāng)6臺爐子都正常工作時(shí)，年產(chǎn)煅后焦：17975×5+29959=119834t。當(dāng)5臺24罐煅燒爐運(yùn)行時(shí)，年產(chǎn)煅后焦：17975×5=89875t。當(dāng)4臺24罐煅燒爐與6#煅燒爐運(yùn)行時(shí)，年產(chǎn)煅后焦：17975×4+29959=101859t。從物料平衡表中可知：年需煅后焦料量為105630t。一般情況下，煅燒爐壽命為810年，大修改造期為1年左右，就是說實(shí)際生產(chǎn)中只有5臺爐子運(yùn)行。因此任何一

51、臺煅燒爐，尤其是6#煅燒爐非正常改造，都將對碳素廠的產(chǎn)量完成產(chǎn)生很大影響。6#爐煅燒能力不足，造成整個(gè)煅燒系統(tǒng)能力不足，無法保證生產(chǎn)12萬t碳陽極所需的煅后焦，碳素廠產(chǎn)量目標(biāo)將難以實(shí)現(xiàn)。 混捏工序能力驗(yàn)算碳素廠成型車間現(xiàn)有三個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)安裝有2000立升混捏鍋6臺。按照現(xiàn)有作業(yè)情況，每系統(tǒng)、每班生產(chǎn)32鍋，每鍋1.8t，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率0.85。三個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)每年可生產(chǎn)糊料為： 1.8×32×3×365×0.85×3160833t。從物料平衡表中知技改后需糊量為141844t?；炷蟮纳a(chǎn)能力完全可以滿足年產(chǎn)12萬噸陽極之要求。 成型工序能力驗(yàn)算

52、目前碳素廠有三臺單工位振動(dòng)成型機(jī)，按照單臺成型機(jī)年實(shí)際生產(chǎn)能力6萬t計(jì)算，可生產(chǎn)預(yù)焙陽極生制品18萬t。從物料平衡計(jì)算中知：碳陽極年產(chǎn)12萬噸時(shí)，生塊需要量127660t，成型工序可滿足生產(chǎn)要求。 焙燒工序能力核算碳素廠共有三臺焙燒爐?，F(xiàn)有焙燒實(shí)際能力如表3-2。 碳素廠現(xiàn)有焙燒能力表 表3-2爐別爐燃燒系統(tǒng)類別實(shí)際生產(chǎn)能力備 注2#爐二火焰系統(tǒng) 三箱/爐1.5萬t/a使用自動(dòng)燃燒裝置4#爐二火焰系統(tǒng) 七箱/爐5.5萬t/a使用自動(dòng)燃燒裝置3#爐二火焰系統(tǒng) 八箱/爐6萬t/a使用自動(dòng)燃燒裝置合計(jì)13萬t/a目前4#焙燒爐節(jié)能改造項(xiàng)目正在實(shí)施，改造后其焙燒設(shè)計(jì)年產(chǎn)能可達(dá)到6萬t。3.4. 6#煅

53、燒爐工藝主要改造內(nèi)容1、6#煅燒爐體磚體部分全部重新砌筑；2、更換或加固部分立柱；3、更換全部沙封蓋和部分沙封底座；4、更換全部上水套和部分下水套；5、更換煙道閘板。3.5. 6#煅燒爐改造方案 工藝改造方案1、爐體磚體部分全部重新砌筑，并根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)。（1）在總煙道上預(yù)留煙氣余熱利用口。（2）更換首層火道部分10個(gè)看火孔。（3）更換爐前后50個(gè)測溫測壓孔的鐵具。（4）煅燒爐料罐罐頭膨脹縫填充高鋁干氈改為鋯質(zhì)干氈。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，多臺煅燒爐罐頭嚴(yán)重?zé)﹩栴}，主要與罐頭密封不嚴(yán)有關(guān)。罐頭膨脹縫為5mm，過去使用高鋁干氈，其耐火度為1200，2006年測定的罐內(nèi)料溫已經(jīng)超過1300，高鋁干氈不能承受如此高的溫度，在運(yùn)轉(zhuǎn)中逐漸被消耗，易導(dǎo)致罐縫漏風(fēng)，使料罐局部溫度過高，最后燒穿料罐。（5）下火口尺寸修改為150×150mm。煅燒爐下火口尺寸過小易導(dǎo)致下火口、揮發(fā)分大道堵塞；尺寸過大揮發(fā)分在火道內(nèi)燃燒不充分，火道易掛灰。經(jīng)過多次嘗試，下火口尺寸改為150×150mm，既解決了下火口易堵塞的問題，也解決了揮發(fā)分在火道內(nèi)燃燒不充分的問題，對生產(chǎn)操作非常有利。（6）修改溢出口清理孔位置。溢出口主要是連通料罐與揮發(fā)分大道的通道。一般煅燒爐溢出口清理孔的位置都在大